نجوم

توضیح گرانش بدون نظریه ریسمان امکان پذیر است

برای چندین دهه ، اکثر فیزیکدانان توافق کرده‌اند که نظریه رشته‌ها حلقه مفقوده بین نظریه نسبیت عام انیشتین که قوانین طبیعت را در بزرگترین مقیاس توصیف می‌کند و مکانیک کوانتوم که آنها را در کمترین مقیاس توصیف می‌کند است. یک همکاری بین المللی به ریاست فیزیکدانان رادبود، شواهد قانع کننده‌ای را ارائه داده است که نشان می‌دهد نظریه ریسمان تنها نظریه‌ای نیست که می‌تواند این پیوند را تشکیل دهد. آنها نشان دادند که می‌توان نظریه گرانش کوانتومی را که مطابق با تمام قوانین اساسی فیزیک است را بدون رشته‌ها ساخت.

در ادامه با نبض دیجیتال همراه شوید.

 

این یافته‌ها در هفته گذشته در Physical Review Letters شرح داده شده است.

وقتی ما در جهان در حال اثر گرفتن از گرانش هستیم ، مانند حرکت سیارات یا عبور نور از یک سیاهچاله ، به نظر می‌رسد همه چیز از قوانینی پیروی می‌کند که انیشتین در نظریه نسبیت عام خود نوشته است. از طرف دیگر ، مکانیک کوانتوم نظریه‌ای است که خصوصیات فیزیکی طبیعت را در کوچکترین مقیاس اتم‌ها و ذرات زیر اتمی توصیف می‌کند. اگرچه این دو نظریه به ما اجازه داده‌اند که هر پدیده اساسی فیزیکی مشاهده شده را توضیح دهیم ، اما آنها نیز با یکدیگر در تضاد هستند. امروزه ، فیزیكدانان برای تطبیق دو نظریه برای توضیح گرانش در بزرگترین و كوچكترین مقیاس ، مشكلات شدیدی دارند.

 

هیچ رشته‌ای متصل نیست

در دهه 1970 ، فیزیکدانان مجموعه جدیدی از اصول فیزیک را برای حل این مشکل ارائه دادند و قوانین پیشنهادی نظریه عمومی نسبیت را گسترش دادند. طبق “نظریه ریسمان” ، همه چیز در اطراف ما نه توسط ذرات نقطه‌ای ، بلکه توسط رشته‌ها تشکیل می‌شوند، اجسام یک بعدی‌ای که ارتعاش می‌کنند. نظریه ریسمان گسترده‌ترین چارچوب نظری بود که تصور شد نظریه نسبیت عام اینشتین را با نظریه گرانش کوانتوم کامل کند.

با این حال ، یک نمایش جدید توسط فیزیکدانان نظری در دانشگاه رادبود نشان می‌دهد که تئوری ریسمان تنها راه انجام این کار نیست. فرانک سائوریسیگ ، فیزیکدان نظری می‌گوید: ما نشان می‌دهیم که هنوز هم می‌توان گرانش را با استفاده از مکانیک کوانتوم بدون استفاده از قوانین نظریه ریسمان توضیح داد. ما نشان می‌دهیم که این ایده که همه چیز از ذرات نقطه‌ای تشکیل شده است ، می‌تواند با جاذبه کوانتوم ، بدون درج رشته‌ها متناسب باشد. این چارچوب فیزیک ذرات نیز به صورت تجربی تأیید می‌شود.

 

شواهد در آزمایشات

برای دانشمندان ، استفاده از این نظریه جایگزین جذاب است زیرا اتصال تئوری رشته به آزمایش بسیار دشوار است. ایده ما از اصول فیزیکی استفاده می‌شود که قبلاً به صورت آزمایشی آزمایش شده است. به عبارت دیگر: هیچ کس در آزمایش ها، رشته‌ها را مشاهده نکرده است ، اما ذرات به طور قطع در آزمایش‌های LHC قابل مشاهده است. این به ما اجازه می‌دهد تا به راحتی شکاف بین پیش بینی‌های نظری و آزمایشات را برطرف کنیم.

 

فقط یک مجموعه از قوانین وجود دارد

کنسرسیوم پس از اثبات اینکه ایده‌های آنها قادر به حل مشکلات دیرینه در فیزیک ذرات است ، آنها در حال بررسی پیامدهای ناشی از قوانین جدیدشان در سطح سیاهچاله‌ها هستند. آنها معتقند که فقط یک مجموعه از قوانین طبیعت وجود دارد و این مجموعه باید بتواند در مورد انواع سوالات اعمال شود. سوالاتی نظیر اینکه چه اتفاقی می‌افتد وقتی ذرات را با انرژی فوق العاده زیاد با هم برخورد می‌دهیم یا چه اتفاقی می‌افتد که ذرات در یک سیاهچاله قرار می‌گیرند.

 

بیشتر بخوانید:

 

منبع: phys

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا